Dissertations / Theses on the topic 'Hétérogénéité environnementale'

Un des objectifs de l’écologie évolutive est de comprendre les causes et conséquences de la diversité biologique. L’étude des facteurs à l’origine de la divergence phénotypique des populations et de la formation d’adaptations locales peut nous donner des indications sur les causes de la diversité intra spécifique, de la formation des espèces et sur la trajectoire évolutive des populations. La divergence phénotypique des populations peut être adaptative ou neutre. L’hétérogénéité spatiale des conditions écologiques, via la variation des pressions de sélection qu'elle engendre, est un des facteurs importants à l’origine de la divergence adaptative des populations. Elle peut causer une divergence adaptative phénotypique ou plastique. Selon le type de divergence, les populations n’auront pas la même trajectoire évolutive. Traditionnellement, il a été considéré que la divergence génétique et adaptative des populations était peu probable lorsqu’elles sont séparées par des distances que les organismes peuvent franchir lors de leur dispersion parce que le flux génique homogénéiserait les génotypes entre les populations.Un nombre croissant d’études rapporte la présence de différences de comportements entre les individus qui sont stables dans le temps et héritables. Ce type de variation intra spécifique a été nommée personnalité. Il a récemment été proposé que les traits de personnalité auraient coévolué avec des traits d’histoire de vie et des traits physiologiques (hypothèse du syndrome de train de vie). Selon cette hypothèse, nous pourrions trouver au niveau de la métapopulation, différentes combinaisons de traits dans l’espace façonnées par le régime local de sélection. Néanmoins, jusqu’à présent peu d’études ont porté sur l’importance relative des effets plastiques et génétiques et des pressions de sélections pour la divergence des populations pour des traits de personnalité et encore moins pour le syndrome de train de vie.Notre objectif était de déterminer si une forte variation spatiale de conditions écologiques pouvait mener à une divergence phénotypique et génétique adaptative pour des traits de personnalité entre des populations connectées par un flux génique. Nous avons répondu à cet objectif grâce au suivi à long terme de trois populations sauvages de mésanges bleues (Cyanistes caeruleus) présentent dans une mosaïque d’habitats très contrastée en Corse (France). Des études réalisées précédemment ont montré que bien qu’elles soient connectées par un flux génique et séparées par de petites distances spatiales (6 à 25 km), ces populations diffèrent au niveau phénotypique et génétique pour plusieurs types de traits, dont des traits d’histoire de vie.Notre étude indique que ces populations divergent au niveau phénotypique et génétique pour des traits de personnalité chez les adultes et les jeunes. De plus, nos résultats suggèrent que ces divergences ne sont pas le fruit de processus neutres, mais pourraient être plutôt causées par la sélection naturelle et être adaptatives. Nous sommes ainsi une des premières études à montrer des divergences génétiques adaptatives pour des traits de personnalité à une échelle spatiale aussi fine. Par ailleurs, les divergences de moyennes populationnelles observées sont en accord avec les prédictions du syndrome de train de vie. Ainsi, bien que d’autres études plus approfondies soient nécessaires pour le confirmer, nos résultats suggèrent que les divergences observées entre ces populations sont issues de la coévolution d’un ensemble de traits formant un train de vie rapide ou lent façonné par le régime local de sélection.En somme, cette thèse souligne l’importance de l’hétérogénéité environnementale pour la diversité intra spécifique et montre qu’une divergence phénotypique, génétique et adaptative est possible pour des traits comportementaux souvent considérés comme plus plastiques et moins sujets aux divergences génétiques<br>Environmental heterogeneity, spatial variation in selection pressure and gene flow are known to be important for shaping intra-specific variation and local adaptations. However, their roles as drivers of variation and divergence in behavioral traits have seldom been studied. Here, we studied the phenotypic divergence of breeding and fledgling blue tits (Cyanistes caeruleus) for personality traits across three wild populations situated in contrasted habitats yet connected by gene flow. We first compared the mean personality phenotype of each population. Second, using common garden, reciprocal transplant and cross-fostering experiment we investigated the genetic basis of the observed divergence. Third, we determined the selection pressure acting on the personality phenotype in each population. We found phenotypic and genetic difference between populations and our results suggested that these divergences result from the local selection regime in each habitat. Overall, our results highlight the importance of environmental heterogeneity in the maintenance of small-scale intra-specific variation for behavioral traits

L'objectif de mon projet de recherche était de déterminer l'effet de l'intensification agricole sur le potentiel immunitaire des oisillons et des femelles d'une population d'Hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor) dans le Sud du Québec. Pour ce faire, j'ai participé à un suivi individuel à long terme initié en 2004 par Marc Bélisle. Ce vaste système de 400 nichoirs sur 40 fermes est réparti sur une superficie d'environ 10200 km[indice supérieur 2]. Les nichoirs sont installés le long d'un gradient d'intensification des pratiques agricoles, ce qui permet d'étudier l'impact de ce changement anthropique majeur. De plus, tous les nichoirs sont suivis aux 2 jours durant la reproduction, tous les individus sont bagués avec une bague officielle du gouvernement, les mesures morphologiques de tous les individus sont prises avec précision et le sexe des individus est déterminé génétiquement. Ce système fournit donc une excellente opportunité de répondre à des questions écologiques d'intérêt. Dans le premier chapitre de mon mémoire, visant l'impact de l'hétérogénéité environnementale (intensité agricole et température) sur la réponse immunitaire chez les oisillons et les femelles hirondelles en reproduction, j'ai utilisé une mesure de la capacité pro-inflammatoire. J'ai donc étudié l'impact de l'environnement sur cette réponse immunitaire chez les oisillons et chez les femelles adultes. J'ai considéré deux variables environnementales, soit l'intensité des pratiques agricoles et la température. Mes résultats montrent que les conditions environnementales affectent la réponse à la phytohémagglutinine (PHA) aussi bien chez les femelles que chez les oisillons. La réponse à la PHA des adultes était significativement plus élevée en milieu agricole extensif qu'en milieu intensif. La température avait aussi un impact important; des températures plus élevées menant à de plus fortes réponses chez les adultes et de plus faibles réponses chez les oisillons. Mes résultats suggèrent ainsi que des individus soumis à des conditions difficiles pourraient faire un compromis entre leur immunité et d'autres fonctions importantes, telles que prodiguer des soins parentaux. De plus, il semble que les adultes soient en grande partie capables de tamponner l'effet négatif d'un habitat de moindre qualité sur les oisillons. Le second chapitre de mon mémoire est consacré à l?impact de l'hétérogénéité environnementale sur les corrélations entre les différentes mesures immunitaires chez les oisillons et sur l'effet d'un indice immunitaire intégrateur sur la valeur adaptative chez les oisillons. Pour ce faire, j'ai mesuré sept marqueurs immunitaires, ce qui permet d'avoir une image plus globale du système immunitaire des individus. Des études récentes ont montré que les corrélations entre mesures immunitaires varient selon l'espèce et selon la population. J'ai donc comparé les relations entre les mesures immunitaires des oisillons selon la qualité de l'habitat (intensif ou extensif) et l'année. Mes résultats montrent que les relations entre mesures immunitaires varient selon l?environnement aussi bien spatial que temporel. Les mesures fonctionnellement reliées sont positivement corrélées tel que prévu, mais pas de façon constante. J'ai également tenté de relier un indice global d'immunité (les deux premières composantes principales) à plusieurs indicateurs de performance individuelle. Mes résultats suggèrent que l'immunité des oisillons Hirondelle bicolore influence la masse à l'envol ainsi que la charge parasitaire, mais seulement dans certains environnements. En conclusion, mes recherches montrent le rôle clé de l'environnement sur le système immunitaire. Que le système immunitaire soit observé à l?aide d'un seul ou de plusieurs marqueurs immunitaires, les réponses immunitaires sont influencées de façon significative. La qualité de l'habitat, la température, les variations annuelles semblent tous avoir un impact sur la capacité immunitaire de l?Hirondelle bicolore. Mon mémoire met donc en évidence la complexité et la variabilité du système immunitaire ainsi que l'attention qu'il faut porter à son étude.

La persistence des populations en milieu naturel dépend de leur capacité à répondre aux changements spatio-temporels de leur environnement et aux pressions de sélection qui en découlent. Deux mécanismes principaux permettent aux organismes de s’ajuster à de nouvelles conditions environnementales tout en assurant leur persistence locale: la plasticité phénotypique, soit un ajustement du phénotype sans modifications génétiques sous-jacentes; et l'évolution des populations en réponse à la sélection, ou adaptation, processus par lequel les génotypes les mieux adaptés aux conditions environnementales se retrouvent progressivement en plus grande proportion au sein d’une population. Or, le potentiel de réponses plastiques et génétiques peut varier entre populations d'une même espèce, entre autres puisqu'il est lui-même dépendant de l'hétérogénéité spatio-temporelle de l'environnement. Cependant, nous avons à ce jour peu de connaissances sur la façon dont l'environnement affecte les patrons de plasticité phénotypique et le potentiel adaptatif des populations en milieu naturel, rendant difficile la prédiction de la réponse des populations face aux changements environnementaux. Mon doctorat vise donc à comprendre comment l'hétérogénéité environnementale affecte la capacité des populations naturelles à répondre, par le biais de changements plastiques et/ou génétiques, aux changements environnementaux. Pour ce faire, j’ai étudié des populations de Mésanges bleues (Cyanistes caeruleus) du sud de la France et de la Corse, qui occupent différents types d’habitats forestiers (caducifoliés et sempervirents). Ce système représente un cas intéressant d’hétérogénéité environnementale étant donné la grande variabilité dans la période de disponibilité et l’abondance de nourriture entre habitats caducifoliés et sempervirents, les premiers étant plus hâtifs et plus riches en ressources que les seconds. Cette hétérogénéité environnementale est responsable d’une divergence phénotypique marquée au niveau de traits morphologiques et reproducteurs entre populations occupant ces différents types d’habitats. En utilisant à la fois une base de données phénotypiques à long terme, des pedigrees disponibles pour chacune des populations, ainsi que de l’information obtenue à partir de marqueurs microsatellites, j'ai déterminé dans un premier temps: i) les patrons de plasticité phénotypique au sein de chaque population; ii) les niveaux de potentiel adaptatif de traits morphologiques et reproducteurs au sein de chaque population; et iii) la structuration génétique de populations au sein d'un paysage hétérogène. Ensuite, j'ai mis en relation ces patrons avec diverses variables environnementales afin de comprendre comment l'hétérogénéité spatio-temporelle de l'environnement affecte ces paramètres. J'ai d'abord montré un lien entre la variabilité interindividuelle de la plasticité de la date de ponte - un trait reproducteur important chez les oiseaux puisque son ajustement permet une synchronisation de la reproduction avec la période d’abondance maximale de nourriture - au sein d'une population et les patrons de sélection appliqués sur ce trait. Les populations faisant l'objet de fortes pressions de sélection directionnelle présentent peu de variabilité interindividuelle de la plasticité, alors que les individus au sein de populations ne faisant pas l'objet de fortes pressions de sélection varient entre eux dans leurs patrons de plasticité. Ces différences seraient reliées au degré d'hétérogénéité spatio-temporelle de l'environnement au sein de chaque population. Dans un habitat où la disponibilité et la phénologie des ressources alimentaires sont constantes, les individus devront tous synchroniser leur reproduction avec la phénologie de la ressource alimentaire principale, entraînant une sélection directionnelle sur la date de ponte ayant pu, à long terme, uniformiser les patrons de plasticité phénotypique. À l'inverse, au sein d'habitats où la disponibilité des ressources alimentaires est hétérogène dans le temps ou l'espace, les individus devront se synchroniser avec différentes sources alimentaires présentant des phénologies différentes, ce qui explique l'absence de sélection directionnelle et la présence de variabilité interindividuelle de plasticité sur la date de ponte. Dans un deuxième temps, j'ai montré que le potentiel adaptatif de traits morphologiques (masse corporelle corrigée pour la longueur du tarse) et reproducteurs (date de ponte, taille de ponte, temps d’incubation) peut présenter une grande variabilité entre populations d'une même espèce. Cependant, cette variabilité n'est pas affectée par des différences en termes de qualité de l'environnement, et serait plutôt dépendante de l'historique évolutif de chaque population. Par contre, le potentiel adaptatif des traits morphologiques varie temporellement au sein d'une même population, étant plus élevé lors des années de meilleure qualité, alors que le potentiel adaptatif des traits reproducteurs reste stable en fonction de la qualité de l'environnement. Ces patrons suggèrent que durant les années où les conditions environnementales sont défavorables, les individus allouent leurs ressources en priorité aux traits reproducteurs, qui sont associés de plus près à leur valeur adaptative, au détriment des traits morphologiques. Finalement, j'ai montré la présence d’une structure génétique à fine échelle géographique en Corse, les individus se ségrégant en deux groupes génétiquement distincts. Or, ces différences génétiques ne sont liées à aucune barrière géographique au sein de la Corse, indiquant que les individus ont le potentiel de se déplacer librement entre chaque population. La différenciation génétique entre populations est cependant liée à une divergence spatiale des caractéristiques environnementales, les niveaux de différenciation génétique observés coïncidant avec des différences en termes de proportion de chênes caducifoliés vs. sempervirents dans l’habitat où les mésanges se reproduisent. De plus, ces différences génétiques correspondent aux différences phénotypiques entre populations, indiquant que l’adaptation locale des populations à leur habitat respectif pourrait être responsable de la structure génétique observée. Mon projet de doctorat a mis en évidence la grande variabilité dans la capacité des populations d'une même espèce à s'ajuster aux conditions environnementales, et ce même à fine échelle géographique. J'ai également montré l'effet de différentes composantes de l'environnement sur les paramètres affectant la réponse adaptative des populations: les variations des patrons de plasticité phénotypique sont associées aux niveaux d’hétérogénéité spatio-temporelle de l'environnement à l’échelle des populations; les différences de potentiel adaptatif intrapopulations des traits morphologiques sont reliées aux variations dans la qualité de l'environnement; et la structuration génétique des populations serait la résultante d’une hétérogénéité spatiale de l’environnement à l’échelle inter-populationnelle. Mon projet de doctorat a donc contribué à la compréhension des mécanismes influençant la capacité des populations à s'ajuster à des conditions environnementales changeantes, permettant ultimement une meilleure prédiction des réponses plastiques et génétiques des populations face aux changements environnementaux.

La dynamique d’une population résulte de la combinaison de plusieurs traits d’histoire de vie qui sont façonnés par l’histoire évolutive de cette population. L’altération d’un de ces traits par des contraintes environnementales peut donc avoir des effets sur la persistance de la population. Les ajustements individuels de certains traits phénotypiques pourraient permettre à cette population de répondre rapidement à ces contraintes sans la nécessité immédiate d’adaptations génétiques. Durant cette thèse, la variabilité de certains traits a été identifiée chez 3 espèces sentinelles des écosystèmes polaires. Ces résultats permettent de mieux comprendre les associations entre ces traits et les pressions évolutives qui en sont à l’origine, ainsi que l’importance de traits tels que la personnalité dans la part inexpliquée de la variabilité de la valeur sélective des individus. A terme, nous pourrions ainsi mieux évaluer la capacité d’adaptation des populations face aux changements globaux<br>Population dynamics is driven by several life history traits shaped by the evolutionary history of the population. The alteration of one of these traits by environmental constraints may thus have effects on the population persistence. Individual adjustments of some phenotypic traits could then enable this population to rapidly respond to these constraints without the immediate necessity of genetic adaptations. During this PhD project, we identified variability in some of these traits in 3 sentinel species of polar ecosystems. These results allowed us to better understand the associations between these traits and the evolutionary pressures underlying these associations, as well as the importance of traits such as personality in the amount of variability in individuals’ fitness that remains unexplained. In the long term, we should then be able to better gauge the adaptive capacity of populations to face global changes

La régénération naturelle en forêt tropicale est le résultat de plusieurs phases successives qui peuvent jouer chacune un rôle crucial dans la coexistence des espèces. Nous avons étudié plusieurs de ces phases à la Station des Nouragues, en Guyane. La pluie de graines a été échantillonnée pendant une durée de 5 ans. La communauté de plantules a été suivie pendant 28 mois. Nous avons développé une nouvelle méthode pour identifier les différentes stratégies de reproduction chez 48 espèces d'arbres et de lianes. Nos résultats ont montré que la communauté de plantes présente une forte variabilité temporelle dans la production de graines. Bien que la plupart des espèces étudiées aient montré une fructification annuelle, un quart d'entre elles a présenté une fructification massive supra-annuelle. Les différentes stratégies de reproduction peuvent résulter en une fluctuation temporelle importante dans le recrutement des plantules. Nous avons donc examiné le rôle de la variabilité spatiotemporelle dans l'arrivée des graines et de l'hétérogénéité spatiale de l'environnement, dans la dynamique de la communauté de plantules. La fluctuation temporelle dans l'arrivée des graines et la variabilité environnementale ont eu un effet considérable sur la densité et la diversité de plantules. Finalement, nous avons montré, pour 15 espèces de plantules, que leurs patrons d'abondance pendant le stade plantule sont déterminés principalement par l'arrivé de graines. Les facteurs environnementaux ont présenté un effet mineur dans la distribution spatiale des plantules. Ces résultats suggèrent que la structuration de la communauté de plantules dépend principalement des processus de dispersion<br>Natural regeneration in tropical forests is a multistage process including seed production, dispersal, germination and subsequent seedling establishment. All these stages may have critical consequences in population dynamics and on species coexistence. We assessed many aspects of seedling regeneration at the Nouragues Station in French Guiana. We monitored seed arrival over a 5-years period. We monitored seedling community dynamics over 28 months. We developed a new approach in order to identify reproductive strategies among 48 tree and liana species. We found that the plant community showed an important variability in seed production. Most species fruited yearly, but as many as a quarter of the studied species showed a masting pattern, a phenomenon very poorly studied in tropical latitudes. The vast array of reproductive and germination strategies displayed by plants results in important temporal pulses in seedling recruitment. We thus assessed the importance of these sources of temporal variability and of spatial environmental heterogeneity in seedling community dynamics. Annual variation in seedfall and environmental filtering both contributed to explaining spatiotemporal variation in local seedling density and diversity. Finally, we showed for 15 seedling taxa that abundance patterns are mainly controlled by seed arrival. .

Comprendre les mécanismes évolutifs permettant la persistance des populations face aux changements environnementaux est au centre des préoccupations tant scientifiques que sociétales, de par l'anthropisation grandissante. L'étude i) de la diversification des espèces dans des environnements contrastés et ii) de la coexistence entre ces espèces permet d'appréhender ces mécanismes. En effet, la coexistence entre espèces, et donc leur persistance, dépend de leur niveau de divergence, tant sur des caractères écologiques que reproducteurs. Les études empiriques présentées dans cette thèse portent sur la divergence de deux espèces soeurs chez la souris striée africaine : Rhabdomys bechuanae et Rhabdomys dilectus dilectus. La rencontre entre les deux distributions spécifiques dans un même macro-environnement m'a permis d'étudier la complexité des mécanismes de divergence et de coexistence à fine échelle. Pour cela, les réponses des espèces face à l'hétérogénéité environnementale et à l'interférence spécifique ont été étudiées sur 4 dimensions de la niche : i) la sélection d'habitat, ii) le comportement spatial, iii) le régime alimentaire et iv) le comportement social ainsi que sur le système de reconnaissance sexuelle. Les principaux résultats soulignent l'importance de la prise en compte des différentes dimensions de la niche et de leurs interactions dans l'étude de la divergence et de la coexistence. En effet, alors que la divergence entre les espèces est principalement caractérisée par une évolution en allopatrie de la sélection d'habitats et du système de reconnaissance sexuelle, la plasticité des comportements alimentaires et sociaux reflète la réponse des organismes à l'hétérogénéité spatio-temporelle de l'environnement. La réponse des espèces à l'interférence spécifique est, quant à elle, principalement due à la plasticité des comportements spatiaux (taille et chevauchement des domaines vitaux). Cette thèse se clos par une discussion sur l'apport de ces études micro-évolutives, tenant compte de la complexité des mécanismes de divergence et coexistence, à la compréhension des processus évolutifs à plus large échelle : lors de la radiation écologique d'un genre<br>Understanding how evolutionary processes allow populations persistence facing environmental changes is a primary goal for both scientists and society. Studying i) species divergence in contrasted environments and ii) species co-existence gives us a better understanding of such processes. Indeed, species co-existence, and thus their persistence, depends on their degree of ecological or reproductive divergence. In this PhD, I developed a range of empirical studies aimed at understanding the divergence of two sister species: Rhabdomys bechuanae and Rhabdomys dilectus dilectus. In the area in which the two distributions of these species abut, I was able to design empirical protocols to more thoroughly understand mechanisms involved in both divergence and coexistence at a fine scale. The species responses to the heterogeneity of the environment and the species interference were studied on four niche dimensions i) habitat selection, ii) spatial behavior, iii) diet and iv) sociality, as well as the sexual recognition system. The emerging results point out that accounting for several niche dimensions and their interactions is pivotal to understand the mechanisms underlying both divergence and coexistence. Indeed, while species divergence is determined by the allopatric evolution of habitat selection and sexual recognition system, the plasticity of the diet and social behaviors reflects the response of the organisms to the spatiotemporal heterogeneity of the environment. Species' response to interspecific competition is mainly due to plasticity in spatial behaviors (home range size and overlap). I discuss the complexity of the evolutionary mechanisms leading to the divergence and coexistence of sister species and the contribution of these micro-evolutionary studies to the understanding of more general evolutionary processes such as ecological radiation

La quantité d'énergie qu'un individu alloue à sa reproduction varie en fonction de ses caractéristiques propres et/ou en fonction des conditions environnementales auxquelles celui-ci se trouve confronté. Parallèlement, les conditions dans lesquelles un individu naît et se développe peuvent influencer son succès reproducteur différemment, qu'il s'agisse d'un mâle ou d'une femelle. Ainsi, dans de nombreux régimes d'appariement, la variance du succès reproducteur des mâles est à la fois supérieure et plus étroitement reliée à la condition de l'individu, que celle des femelles. Dans de tels systèmes, pour une quantité d'énergie parentale allouée identique, un fils en bonne condition pourra se reproduire avec de nombreuses femelles et obtenir un nombre de descendants plus important que s'il s'était agit [i.e. agi] d'une fille. Dans ces conditions, les individus capables d'agir sur la quantité d'énergie allouée à leurs descendants en fonction du sexe de celui-ci devraient être avantagés. Une solution est de pouvoir agir directement sur la quantité d'énergie investie dans la production de chacun des sexes et en particulier, sur le rapport entre le nombre de fils et le nombre de filles produits. On parle alors d'allocation selon le sexe et de biais de sexe-ratio. Malgré la pléthore d'articles sur ce sujet et la publication de plusieurs recherches montrant la capacité de certains individus à agir sur le sexe-ratio de leur descendance, ce domaine de l'écologie évolutive reste également connu pour les nombreuses apparentes contradictions qui existent entre les divers résultats publiés. L'objectif principal de cette thèse est de s'intéresser à ces"contradictions" et d'étudier l'allocation selon le sexe chez l'Hirondelle bicolore ( Tachycineta bicolor ). L'ensemble du projet teste, et met en évidence, l'influence de l'environnement sur les effets individuels dans les variations de biais d'allocation selon le sexe observés en population naturelle. Au cours de cette thèse, l'un des plus grands échantillons jamais analysés dans ce type d'étude a pu être récolté et 2474 oisillons, issus de 603 nichées, ont été sexés moléculairement. Le premier chapitre évalue la fréquence et l'importance des biais de sexe-ratio présents au sein de la population d'étude et cela, tant au niveau populationnel qu'individuel. Il met en évidence la capacité qu'ont les femelles de cette espèce, à agir sur le sexe-ratio de leurs descendances. En intégrant la possibilité d'interactions entre les caractéristiques de la mère et la qualité de la saison de reproduction, ce premier chapitre montre à quel point l'hétérogénéité entre les saisons peut rendre plus ou moins détectables les liens entre les caractéristiques de la mère et le sexe-ratio de sa nichée. Le deuxième chapitre évalue quant à lui les effets de cette variabilité saisonnière sur l'investissement parental, réalisé par les mères, en fonction à la fois de leur âge et du sexe des oisillons qu'elles produisent. En analysant la masse des oisillons, j'ai ainsi pu montrer que les mères primo-reproductives biaisaient le sexe-ratio de leur nichées vers la production de filles, comparativement aux femelles plus âgées, mais uniquement lorsque les conditions environnementales influençaient également leur capacité d'investissement. Les résultats obtenus montrent également que les jeunes femelles maintiennent la masse de leurs fils, au détriment de celle de leurs filles. Le troisième chapitre, en s'intéressant à l'importance du paysage agricole, fait le lien entre écologie évolutive et écologie de la conservation. L'agriculture est en effet l'un des changements globaux majeurs auxquels doit faire face la biodiversité. Ce dernier chapitre se questionne donc sur les effets que peuvent avoir les pratiques agricoles sur les règles d'allocation selon les sexes. Les résultats obtenus appuient l'hypothèse selon laquelle les liens entre les caractéristiques de la mère et le sexe-ratio de sa nichée sont également sous l'influence du paysage et montrent comment l'intensification des pratiques agricoles pousse les individus à mettre en place des stratégies de reproduction potentiellement non optimales. Ces résultats supportent l'idée selon laquelle les zones agricoles intensives agissent comme de véritables trappes écologiques pour l'Hirondelle bicolore. Il découle de ce travail sur les stratégies d'allocation selon le sexe, que les fluctuations environnementales suffisent à expliquer l'apparition de résultats qui auraient pu être jugés à première vue contradictoires.La prise en compte des résultats apportés par cette thèse devrait permettre, dans un avenir relativement proche, d'acquérir une vision plus claire et précise quant à la généralisation de cette capacité qu'ont les individus à agir sur le sexe de leurs descendances.

La prévalence des parasites vectoriels peut être modulée par de nombreuses caractéristiques de l’environnement. De plus, les impacts négatifs de ces parasites sur les communautés animales peuvent être amplifiés par des perturbations environnementales qui sont, souvent, d’origine anthropique. À ce jour, les connaissances disponibles du rôle des perturbations anthropiques dans la distribution spatiale des parasites sont limitées. Dans ce contexte, ce projet tente d’évaluer le rôle de diverses variables environnementales, dont les conditions climatiques, la densité et la diversité des hôtes et les caractéristiques du paysage, dans la dynamique de la malaria aviaire (Plasmodium spp., Haemoproteus spp. et Leucocytozoon spp.) chez une population d’Hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor) en déclin, nichant dans un paysage agricole. Une faible prévalence et une diversité parasitaire modérée ont été identifiées chez les adultes et les oisillons confirmant qu’une transmission parasitaire peut se produire durant la période de reproduction et ce, même à des latitudes aussi nordiques. Certaines variables environnementales, dont la proportion de zones anthropiques, de cultures extensives et de zones forestières, ainsi que la fluctuation journalière moyenne de la température, semblent être impliquées dans l’hétérogénéité spatiale de la prévalence de la malaria aviaire, et ce, différemment selon le genre parasitaire analysé. Chez les oisillons, les précipitations et l’identité du nichoir s’avèrent être les seules variables associées à la probabilité d’infection, suggérant l’implication de l’environnement à fine échelle. De plus, la variation interannuelle du statut d’infection pour certains individus semble montrer leur capacité à contrôler l’infection parasitaire. Cette étude suggère que les perturbations anthropiques du paysage peuvent moduler la distribution spatiale de la malaria aviaire chez l’Hirondelle bicolore. De plus, cette étude est une des seules en région tempérée qui a déterminé que des facteurs environnementaux puissent être à l’origine de l’hétérogénéité spatiale de la prévalence de ce parasite sanguin. Ces résultats serviront donc de comparaison pour les futures études de la malaria aviaire réalisées dans des milieux anthropisés et tempérés.

Cette thèse examine le rôle de deux facteurs écologiques majeurs, la température de développement et l'espèce hôte, ainsi que leur interaction sur l'origine et le maintien de la différenciation génétique d'un insecte parasitoi͏̈de, Leptopilina heterotoma (Hymenoptera). Les résultats montrent que l'espèce hôte induit non seulement une forte plasticité phénotypique mais également certaines réponses génétiques qui pourraient avoir des conséquences importantes en terme d'évolution locale des spectres d'hôtes. De plus, il existe de fortes interactions entre l'espèce hôte, la température de développement et le génotype sur des composantes majeures de la fitness (fécondité et survie pré-imaginale notamment). Même si ces interactions génotype-environnement complexes contribuent probablement au maintien de la différenciation des populations, elles ne peuvent l'expliquer à elles seules et d'autres mécanismes doivent être envisagés.

Les forêts tropicales renferment des peuplements arborescents dont la gestion et l’aménagement nécessitent des connaissances sur leur organisation spatiale et leur dynamique. Les analyses de la structure spatiale des espèces arborescentes peuvent être utilisées en forêts naturelles pour identifier les mécanismes sous-jacents qui structurent les peuplements forestiers afin d’améliorer la compréhension des relations entre les espèces. Cette étude a été menée dans la Réserve Forestière de Yoko (RFY) aux environs de Kisangani à l’est de la RD Congo (R.D.C). Elle consiste à analyser la structure spatiale horizontale des espèces les plus abondantes et à tenter d’identifier, à l’échelle locale, les facteurs et/ou processus écologiques potentiellement explicatifs pour en retirer des enseignements utiles à la gestion des massifs forestiers situés à proximité de Kisangani. <p>Pour ce faire, une parcelle d’échantillonnage de 25 ha (500m 500m) a été délimitée dans le bloc sud de la RFY constitué d’une végétation ligneuse mixte et semi-décidue. Un inventaire forestier a permis d’analyser la composition floristique et structurale de la zone. Trois techniques (ou modèles statistiques) relevant de l’écologie spatiale pour l’analyse de la structure horizontale des espèces ont été utilisées :la méthode du voisin le plus proche de Clark & Evans (1954), la méthode d’échantillonnage aléatoire de Hines & Hines (1979), ces deux méthodes reposant sur une analyse à échelle unique de la parcelle d’étude, et la méthode de Ripley (1977) permettant non seulement une analyse multi-échelle mais aussi l’étude des relations intra et interspécifiques. Concernant ce point précis, les arbres ont été catégorisés en trois stades de développement sur la base de leurs diamètres (les jeunes, les immatures et les adultes). Une analyse comparative et théorique des trois méthodes a été effectuée. <p>Un total de 169 espèces appartenant à 36 familles dont 114 genres ont été identifiées, et la famille des Fabaceae dont la majorité des espèces appartiennent à la sous famille des Caesalpinioideae est apparue prépondérante. Trois espèces se sont révélées les plus abondantes et les plus représentatives du peuplement, et ont pour cette raison fait l’objet de toutes les analyses :Gilbertiodendron dewevrei J. Léonard (De Wild), Scorodophloeus zenkeri Harms et Uapaca guineensis Mull. Arg. Elles ont toutes les trois montré une structure agrégée, et cela à toutes les échelles d’analyse. Les agrégats observés présentent un rayon d’environ 25 m de distance. L’analyse en fonction du diamètre a indiqué une structure agrégée pour les plus petits diamètres et régulière pour les plus grands, et que l’agrégation diminue avec le diamètre. Les résultats montrent également que les structures spatiales observées dépendent de l’échelle d’analyse considérée et de la méthode utilisée. La méthode de Clark & Evans est sensible à la variation de l’étendue. À cet égard, l’échantillonnage aléatoire de Hines & Hines est apparu plus adaptée que celui de Clark & Evans. Les fonctions de Ripley et dérivées sont des outils efficaces et apportent plus d’information. Les analyses ont montré des associations positives entre G. dewevrei et S. zenkeri, ainsi qu’entre G. dewevrei et U. guineensis. Par contre, une indépendance a été constatée entre S. zenkeri et U. guineensis. Il apparaît également que les jeunes sont associés positivement aux adultes supposés reproducteurs, et que les immatures sont indépendants par rapport aux adultes. La dispersion faible ou limitée des graines à proximité des arbres parents en est le principal facteur endogène responsable. Ce facteur explique également les associations positives entre les jeunes et les adultes de la même espèce. La compétition entre des individus pour les besoins en espace, en lumière ou en nutriments dans le sol, explique la structure régulière observée ainsi que l’indépendance des immatures envers les adultes. La dispersion limitée n’est cependant pas le seul facteur explicatif de l’agrégation spatiale des arbres, d’autres facteurs tels que l’hétérogénéité environnementale (sol, topographie,…) ou la perturbation sont vraisemblablement aussi impliqués. La perturbation anthropique ou naturelle est un processus écologique qui devrait avoir joué un rôle déterminant dans l’organisation spatiale des communautés de la forêt. Combinée au phénomène de masting, aux effets de Janzen-Connell et aux ectomycorhizes, elle est très probablement à la base des structures spatiales et des relations spatiales observées entre les espèces de la RFY. / Tropical forests contain tree-stands with management and planning requires knowledge of their spatial organization and dynamics. Analyses of the spatial structure of tree species can be used in natural forests to identify the underlying mechanisms that structure of forest stands to improve the understanding of the relationships between species. This study was conducted in the Yoko Forest Reserve (YFR) around Kisangani in eastern DR Congo (DRC). It is to analyze the horizontal spatial structure of the most abundant species and to try to identify, on a local scale, factors and / or potentially explicative ecological processes to draw valuable lessons for the management of forest areas nearby Kisangani. <p>To do this, a sample plot of 25 ha (500m x 500m) was delineated in the southern block of the YFR consists of a mixed woody vegetation and semi-deciduous. A forest inventory was used to analyze the floristic and structural composition of the area. Three techniques (or statistical models) under spatial ecology for the analysis of the horizontal structure of the species were used: the nearest neighbor method of Clark & Evans (1954), the random sampling method Hines & Hines (1979), these two methods based on a single scale analysis of the study plot, and the method of Ripley (1977) allows not only a multi-scale analysis, but also the study of intra- and inter-relationships. Regarding this point, the trees were categorized into three stages of development on the basis of their diameters (young, immature and adult). A comparative and theoretical analysis of the three methods was performed. <p>A total of 169 species belonging to 36 families with 114 genera have been identified and the family Fabaceae which the majority of species belong to the subfamily Caesalpinioideae appeared decisive. Three species have proved the most abundant and the most representative of the stand, and for this reason the subject of all analyzes Gilbertiodendron dewevrei J. Léonard (De Wild) Scorodophloeus zenkeri Harms and Uapaca guineensis Mull. Arg. They all three showed an aggregated structure, and that all scales of analysis. Observed aggregates have a radius of about 25 m distance. The analysis based on the diameter indicated an aggregated structure for smaller diameters and regular for larger and that aggregation decreases with diameter. The results also show that the observed spatial structures depend on the considered analysis of scale and the method used. The method of Clark & Evans is sensitive to the variation in the extent. In this regard, the random sampling of Hines & Hines appeared more suitable than that of Clark & Evans. Ripley's functions and derivatives are effective tools and provide more information. Analyses showed positive associations between G. dewevrei and S. zenkeri, and between G. dewevrei and U. guineensis. By against, independence was found between S. zenkeri and U. guineensis. It also appears that young people are positively associated with the supposed breeding adults and immatures are independent compared to adults. The low or limited seed dispersal near parent trees is the main endogenous factor responsible. This factor also explains the positive associations between youth and adults of the same species. The competition between individuals to space requirements, light or nutrients in the soil, explains the observed regular structure and the independence of immature towards adults. Limited dispersal, however, is not the only factor explaining the spatial aggregation trees, other factors such as environmental heterogeneity (soil, topography, ) or disturbance are probably also involved. Anthropogenic or natural disturbance is an environmentally friendly process that should have played a decisive role in the spatial organization of forest communities. Combined with masting phenomenon, the effects of Janzen-Connell and Ectomycorrhizae, it is very probably the basis of spatial structures and spatial relationships observed between species of the YFR.<p><p><br>Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les fourmis sont des organismes cibles appropriés pour les études environnementales. Au cours de notre étude, nous nous sommes focalisés sur les fourmis de la litière via l'application de deux méthodes de récolte complémentaires selon le protocole all (ants of leaf litter). Dans les forêts naturelles de Guyane française, l'hétérogénéité environnementale et les perturbations structurent les communautés de fourmis de la litière en influençant la richesse, la diversité, l'abondance et la densité en espèces ainsi que les compositions taxonomique et fonctionnelle. Chaque type de formation végétale possède une communauté spécifique. La fragmentation et la conversion des forêts en plantations ont entrainé une altération plus ou moins profonde des communautés; cette variabilité est fonction du type d’agriculture et des espèces d'essences cultivées. Bien que l'altération des communautés se soit révélée maximale dans la plupart des monocultures, les plantations de cacaoyers ont un potentiel de conservation réel. Enfin, dans un contexte ou il est urgent de simplifier l'intégration des arthropodes dans les études de conservation, de contrôle et de suivi de la santé des écosystèmes terrestres, la méthode des réseaux de neurones est apparue comme un outil puissant pour mettre en évidence et analyser les patrons des communautés de fourmis<br>Ants are reliable and relevant target organisms for environmental surveys. In our study, we focused on litter-dwelling ants through the use of two complementary sampling methods that were implemented according to the ants of leaf litter (all) protocol. In pristine forests of french guiana, leaf-litter ant communities are structured by environmental heterogeneity and natural perturbations - which influence species richness, diversity, abundance and density, as well as taxonomic and functional composition. This results in habitat-specific communities for each vegetal formation. Forest fragmentation and conversion into monocultures have led to a more or less deep alteration of the ant communities; this variability depends on the type of agricultural system and cultivated tree species. Although the intensity of community alteration peaked in tree monocultures, cocoa plantation exhibited a real potential for native species conservation. Finally, in the current context where simplifying the integration of arthropods into conservation programs as well as into surveys designed to monitor and manage the environment is critical, the use of neural networks appears to be a powerful tool for reliably highlighting and analyzing ant communities patterns

Variabilité spatiale multiéchelle du zooplancton dans un lagoon récifal côtier - L'identification des changements dans les patrons écologiques selon l'échelle spatiale et la compréhension des processus qui génèrent ces changements sont d'une importance considérable en océanographie. Dans ce contexte, comprendre comment une communauté biologique répond à l'hétérogénéité environnementale requiert la connaissance des processus impliqués et l'échelle spatiale à laquelle ils opèrent. Les relations spatiales entre la variabilité du zooplancton et l'hétérogénéité environnementale sont encore imprécises dans les écosystèmes tropicaux côtiers. L'objectif de ce travail de thèse a donc été de déterminer les échelles de dépendance spatiale des patrons du zooplancton associé à un lagon récifal côtier et des processus environnementaux sous-jacents. Dans ce contexte, les intérêts de cette recherche ont été de quantifier les patrons de la variabilité du zooplancton dans l'espace, de comprendre comment ces patrons changent avec l'échelle spatiale et de déterminer les processus physiques et biologiques responsables de ces patrons spatiaux. L'échantillonnage, effectué le long d'un transect de la côte vers le large dans le lagon du Grand-Cul-de-Sac Marin (Guadeloupe), a concerné deux classes de taille du zooplancton (190–600 µm et > 600 µm) pour lesquelles la biomasse et l'abondance ont été estimées. L'analyse multiéchelle a été utilisée pour caractériser les patrons du zooplancton aux différentes échelles spatiales (de l'échelle de l'habitat à celle du lagon tout entier) et pour identifier les processus responsables de ces structures spatiales. Cette étude a montré que la variabilité du zooplancton est un phénomène multiéchelle dont l'amplitude et la dépendance spatiale dépendent de la taille des organismes, de leur motilité et de la variable-réponse considérée (biomasse ou abondance). La biomasse et l'abondance du zooplancton varient en réponse à la distribution spatiale du phytoplancton, au comportement du zooplancton, à l'hétérogénéité de l'habitat, à l'hydrodynamique et aux évènements météorologiques. La nature et les effets de ces processus sont dépendants de l'échelle spatiale. Ce travail a montré comment le changement d'échelle spatiale met en évidence différents niveaux d'organisation de la communauté zooplanctonique en réponse à l'hétérogénéité environnementale.

Dans le contexte des maladies transmissibles (ex. le paludisme, le choléra, etc.), la proximité avec des environnements favorables à la transmission (ex. gîtes larvaires, ou sources de contagion, etc.) influence le risque d’infection, entrainant ainsi une hétérogénéité spatiale de ce risque. Cependant, lors des essais randomisés, ces risques environnementaux ne sont pas totalement observables (ex. gîtes larvaires).L’objectif de cette thèse était de modéliser cette hétérogénéité spatiale du risque environnemental non observé dans un essai de prévention randomisé. Dans une première partie, utilisant une étude de simulations, nous avons montré que la randomisation seule ne permettait pas d’éliminer le biais dû à l’hétérogénéité spatiale du risque environnemental. Nous avons montré que l’approche SPDE (Stochastic Partial Differential Equations) estimé avec la méthode INLA (Integrated Nested Laplace approximations) et modélisant cette hétérogénéité spatiale à travers la localisation des individus par un champ gaussien défini par la covariance de Matèrn, permettait de corriger ce biais.La deuxième partie était axée sur la modélisation de l’hétérogénéité spatiale du risque environnemental dans le contexte d’évènements récurrents. Nous avons réanalysé les données issues deux essais de préventions contre le paludisme au Mali : L’un évaluant l’effet de l’ajout de l’azithromycine à la Chimioprévention du Paludisme Saisonnier (CPS) contre le paludisme chez les enfants de moins 5 ans à Bougouni, l’autre évaluant les moyens de protection contre le paludisme à Bandiagara.Dans la dernière partie, nous avons élaboré un guide d’utilisation du modèle bayésien SPDE avec la méthode INLA<br>In the context of communicable diseases (e.g. malaria, cholera, etc.), proximity to environments favoring transmission (e.g. breeding sites or sources of contagion, etc.) influences the infection risk, thus causing a spatial heterogeneity of this risk. However, in randomized trials, these environmental aspects are not fully observable (e.g. breeding sites).The aim of this thesis was to model this spatial heterogeneity of environmental risk not observed in a prevention trial.In the first section, using a simulation study, we showed that randomization alone did not eliminate the bias due to the spatial heterogeneity of environmental risk. We showned that the SPDE (Stochastic Partial Differential Equations) approach estimated with the INLA (Integrated Nested Laplace approximations) method and modeling this spatial heterogeneity through the localization of individuals by a Gaussian field defined by the Matèrn covariance, allowed to correct this bias.The second section focused on modeling the spatial heterogeneity of environmental risk in the context of recurrent events. We re-analyzed the data from two malaria prevention trials in Mali: One evaluating the effect of adding azithromycin to Seasonal Malaria Chemoprevention (SMC) against malaria in children under 5 years of age in Bougouni, and the other evaluating the efficacy of malaria protection measures in Bandiagara.In the last section, we have elaborated a user guide for the Bayesian SPDE model with the INLA estimation method

Les forêts néotropicales accueillent une importante biodiversité encore méconnue. L’intégrité des écosystèmes naturels est menacée par les changements environnementaux (e.g., réchauffement climatique, destruction des habitats), par conséquent, identifier les facteurs structurants, naturels et anthropiques, du fonctionnement des écosystèmes, représente un défi scientifique crucial. L’inhérente complexité de ces milieux diversifiés pose de nombreux problèmes conceptuels et logistiques comme un échantillonnage exhaustif et/ou l’identification des espèces. Les broméliacées à réservoirs sont des écosystèmes miniatures adéquats pour pallier ces difficultés, car elles retiennent de l’eau de pluie et accumulent de la matière organique au creux de leurs feuilles, permettant ainsi de supporter des réseaux trophiques simples d’invertébrés aquatiques. Elles peuvent être échantillonnées exhaustivement, ont une forte abondance locale, et une large aire de répartition. De l’échelle locale à biogéographique, les travaux de cette thèse visent d’abord à comprendre comment ces communautés se structurent en réponse à l’hétérogénéité naturelle des forêts amazoniennes (e.g., ouverture de la canopée, fluctuations climatiques saisonnières), puis tente de prédire, par le biais d’expérimentations in situ et au laboratoire les réponses structurelles et fonctionnelles de ces communautés à divers scénarios de changement climatique. Une attention particulière a été portée sur l’impact de la température et des précipitations sur la physiologie et le comportement d’espèces clefs, et sur les interactions trophiques au sein des communautés<br>Neotropical forests shelter an astonishing and underrated biodiversity. The integrity and stability of these natural ecosystems are threatened by human-induced environmental changes. Therefore, highlighting the determinants of ecosystem functioning, be they natural or anthropogenic, is a daunting but paramount scientific challenge. The intrinsic complexity of highly diversified ecosystems arouses both conceptual and logistical difficulties, which we handle, by manipulating tiny ecosystems, the tank bromeliads. The leaves of tank bromeliads form wells that hold rainwater and intercept leaf litter, allowing for a simple invertebrate aquatic community to thrive. These plants can be exhaustively sampled, are naturally replicated, and widely distributed.From local to biogeographic scales, this thesis aims at understanding how these communities respond to the natural heterogeneity of Amazonian forests, and at predicting the impacts of human-induced disturbances on the structure and functioning of these communities, using in situ and lab experiments. Particular focus is attributed to the influence of some aspects of climate changes (e.g., warming, and various precipitations scenarios) on individual physiology, behavior, and trophic interactions

Les changements climatiques constituent l’un des enjeux les plus importants en santé publique du XXIème siècle. En effet, une hausse des températures provoquera une hausse de la mortalité attribuable à la chaleur. En outre, certaines populations et territoires sont particulièrement vulnérables aux effets de la chaleur. Il est donc nécessaire de les identifier clairement ainsi que les impacts futurs pour orienter avec équité les politiques publiques aujourd’hui et à l’avenir. L’objectif de cette thèse est de documenter les facteurs de vulnérabilité à la chaleur dans le présent et les éléments permettant leur prise en compte pour l’avenir dans le contexte des changements climatiques. Quatre étapes ont été menées pour répondre à cet objectif : a) Mener une revue systématique et une méta-Analyse des facteurs de vulnérabilité face aux risques de mortalité en lien avec la chaleur ; b) Analyser si l’exposition chronique à la pollution atmosphérique modifie la relation entre la chaleur et la mortalité dans un contexte urbain (Paris) et explorer la double interaction avec la défaveur sociale ; c) Développer une méthode de quantification des impacts liés à la chaleur en lien avec les changements climatiques en intégrant une grande diversité de simulations climatiques ; d) Estimer les inégalités d’années de vies perdues attribuables à la chaleur et leurs projections futures dans deux contextes distincts (Montréal et Paris) et comparer ces inégalités. Cette thèse a permis de mettre en évidence sur la base de la littérature épidémiologique les groupes de population qui sont les plus vulnérables face aux effets de la chaleur et de montrer qu’il y a plusieurs divergences par rapport aux recommandations émises par les institutions de santé publique vis-À-Vis de l’identification de populations vulnérables. Cette thèse a permis également d’identifier l’exposition chronique à la pollution atmosphérique comme nouveau facteur de vulnérabilité à la chaleur et que cette vulnérabilité était encore plus prononcée lorsqu’il s’agissait de populations défavorisées socialement. Puis, une méthode permettant de quantifier l’impact des changements climatiques sur les décès attribuables à la chaleur et ses sources d’incertitudes a été développée, et a permis de mettre en évidence que la probabilité que les changements climatiques conduisent à une augmentation de la mortalité en lien avec la chaleur est très forte. Cette méthode a ensuite été utilisée pour estimer que l’augmentation de la température conduira à une augmentation des inégalités sociales d’années de vie perdues à la fois à Montréal et à Paris, l’effet des changements climatiques sur l’accroissement de ces inégalités étant plus fort à Montréal qu’à Paris. Cette thèse, en se basant sur diverses méthodes épidémiologiques, a permis dans l’ensemble de clarifier quelles populations étaient particulièrement à risque face aux effets de la chaleur et de questionner les recommandations émises par les organismes tels que l’OMS. Elle a également permis de montrer l’effet des changements climatiques sur l’évolution de vulnérabilités face à la chaleur pour inciter dès aujourd’hui la mise en place de politiques publiques équitables et limiter l’impact des changements climatiques sur l’accroissement des inégalités de santé<br>Climate change is one of the biggest public health threats in the 21th century. An increase in temperatures will lead to an increase in mortality attributable to temperature. In addition, some populations and territories are particularly vulnerable to the impact of increases in heat. It is thus necessary to identify these populations and territories as well as examine future heat-Related health impacts in order to recommend equity-Oriented policies today and in the future. The general objective of this thesis is to document current and future heat-Related vulnerability factors in the context of climate change. In order to address this general objective, the thesis involved four components: a) to conduct a systematic review and a meta-Analysis to assess the heterogeneity in the heat-Mortality associations with respect to individual and contextual population characteristics; b) to identify whether and how the magnitude of mean temperature effects on all-Cause mortality were modified by chronic air pollution exposure, social deprivation, and a combination of these two dimensions; c) to develop a method to quantify the climate change impacts on heat-Related mortality using climate modeling; d) to assess historical and future social disparities in years of life lost caused by ambient temperature in Montreal and Paris, and compare these estimates as well as the impact of climate change on social disparities between the two cities. This thesis highlights which populations are more vulnerable to heat and shows that several differences exist with regard to guidelines from international public health institutions for the identification of vulnerable populations. This thesis also identified chronic air pollution exposure as a new vulnerability factor in heat-Related mortality and that it has a double interaction with social deprivation. Furthermore, in this thesis a novel method to quantify future heat-Related mortality was developed which emphasized the strong evidence of an increase in heat-Related mortality under climate change. This method was then applied to estimate the increase in daily years of life lost social disparities in both Montreal and Paris under climate change which showed that this increase would be greater in Montreal compared to Paris in the future. Thus, this thesis which used a variety of epidemiologic methods has clarified which populations are particularly vulnerable to heat impacts and challenges guidelines for the identification of vulnerable populations from international public health institutions. It has also highlighted the climate change impacts on health inequalities and aims to reorient equity-Focused policies

Les pays membres de l’UEMOA (Union Economique et Monétaire Ouest Africaine) ont décidé, en 1994, de coordonner leurs actions dans les secteurs de l’environnement et de l’énergie. En s’inspirant de la théorie des Zones Monétaires Optimales (ZMO), qui fonde la formation d’une union monétaire, la thèse examine l’homogénéité des pays en terme de croissance et environnement afin d’établir si les pays de l’union doivent adopter des politiques communes. La première partie étudie la relation croissance – environnement dans des cadres statique et dynamique. Ensuite la seconde partie analyse le lien de causalité entre les variables PIB – énergie - CO2 pour chaque pays, d’une part et la symétrie des chocs entre pays d’autre part. Les résultats montrent que la relation croissance-environnement est plutôt positive et que les chocs sont asymétriques. En définitive, la thèse conclut à une forte hétérogénéité des pays de la zone et qu’il est donc plus approprié pour le moment de mettre en place une stratégie en termes d’objectifs pour la croissance et la limitation de la pollution<br>The member countries of the WAEMU (West African Economic and Monetary Union) decided in 1994 to coordinate their actions in the areas of environment and energy. Inspired by the theory of Optimal Monetary Area (OMA), which contemplates the formation of a monetary union, the thesis examines the homogeneity of the countries in terms of growth and environment in order to establish whether the WAEMU countries must adopt common policies. The first part examines the relationship between growth and environment in static and dynamic frameworks. Then the second part analyzes the causal relationship between the variables GDP - energy - CO2 for each country on the one hand and the symmetry of shocks between countries on the other. The results show that the growth - environment relationship is quite positive and that the shocks are asymmetric. Ultimately, the thesis concludes with a strong heterogeneity of the countries of the area and it is therefore more appropriate at this time to develop a strategy in terms of objectives for growth and limiting pollution

Depuis le début des années 90, la gestion des déchets est devenue une gestion de «ressources» dont la valorisation permet de substituer en partie le besoin en ressources naturelles fossiles. Cette valorisation s'accompagne d'une logistique qu'il est nécessaire de planifier sur le territoire afin que les impacts additionnels associés aux activités de gestion ne compensent pas les bénéfices issus de la transformation de la ressource. Par ailleurs, la ressource « déchets » est non uniformément répartie sur le territoire: les gisements ainsi dispersés et disparates ont des implications sur la performance des filières de traitement (leur efficience) et, notamment, sur celle des activités de transport. Afin de prendre en compte cette hétérogénéité spatiale dans l'élaboration et l'évaluation de scénarios de gestion, cette thèse propose une approche territoriale de conception de filières de traitement qui repose sur l'utilisation d'indicateurs de potentiel de valorisation associés aux gisements. Son application au cas d’étude montréalais a permis de cibler à la fois les besoins en termes d'amélioration du système de gestion et les zones territoriales où ces changements devaient apparaître. L'approche développée constitue un premier pas vers un outil d'aide à la décision pour une diversification localisée des filières de traitement. En tenant compte des interactions entre les différents processus des filières (collecte/transport/traitement), elle fournit également un cadre permettant une meilleure coordination globale des activités de gestion des déchets<br>Since the early 90's, waste management has become a « resources » management whose recovery can substitute fossil natural resources. The waste processing required can lead to important logistics, which need to be planned so that the additional impacts associated with waste management operations do not offset the benefits arising from the exploitation of the resource. Moreover, waste is a dispersed resource, subject to a great spatial variability (e.g. waste production rate). This has implications on the recovery chains performance and, especially, on the transport-related activities. In order to consider this spatial heterogeneity in waste management planning, this thesis presents a territorial approach to waste recovery chain's design. It relies on the definition of recovery potentials indicators associated to the sources. The application of the approach to the Montreal case allowed finding the areas unfavourable to the management scenarios considered. Determining the causes of low performance allowed targeting the needs in terms of system's improvement and, especially, the areas where these changes needed to happen. Therefore the approach presented in this thesis is the first step towards a decision-making tool for a localized diversification of recovery chains. By including the interactions between the chain's different processes (collection/transport/treatment), it also provides a systemic framework for a better overall planning of waste management activities

L’origine de la structuration spatiale de la diversité inter spécifique (SSDS) des forêts d’Afrique centrale est l'objet de vigoureux débats quant à l’importance relative des facteurs historiques, stochastiques et déterministes. De plus, la SSDS est le plus souvent mal caractérisée, en particulier la variation spatiale de la composition des communautés (diversité beta).<p>L’hypothèse la plus souvent avancée pour expliquer l’origine des centres de diversité et d’endémisme est historique :ces centres constitueraient d’anciens refuges forestiers formés pendant les périodes sèches du Quaternaire. Cependant, la forte hétérogénéité environnementale de ces régions pourrait tout aussi bien expliquer la SSDS.<p>L'objectif principal de cette thèse est de tester l'importance de ces facteurs (historiques et/ou hétérogénéité environnementale) :si les facteurs historiques sont déterminants, on s’attend à observer une concordance spatiale entre la SSDS et la structure spatiale de la diversité génétique (SSDG). En effet, la variation neutre au sein des espèces est en grande partie soumise aux processus qui affectent également la SSDS (dérive génétique/écologique et dispersion des espèces/flux de gènes). L’approche utilisée dans cette thèse consiste donc à comparer et évaluer la concordance spatiale entre la SSDS et la SSDG.<p>Le modèle biologique et le cadre géographique de cette étude sont les communautés et les populations d’arbres des forêts humides d’Afrique centrale atlantique, avec une attention particulière pour les forêts gabonaises. La SSDS a été étudiée sur la base de relevés de communautés d’arbres (16308 individus) et la SSDG sur la base de séquences d’ADN chloroplastiques de six espèces d’arbres (Greenwayodendron suaveolens, Scorodophloeus zenkeri, Afrostyrax lepidophyllus, Afrostyrax kamerunensis, Santiria trimera et Erythrophleum suaveolens).<p>Quatre objectifs spécifiques ont été retenus :<p>(i)\<br>Doctorat en Sciences<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les terrils sont les témoins du passé industriel du bassin minier de la région Nord Pas de Calais. Ces amas de déchets de l’industrie minière ressemblent à des îles de schistes et de grès dans un océan limono-argileux. Le sol du terril présente une rupture paysagère et pédologique dans l’environnement du bassin minier. Non requalifiés, ces terrils offrent un modèle de colonisation naturelle pour la faune, la flore et la fonge. Nous avons choisi les communautés de collemboles comme modèle d’appropriation d’un biotope nouveau par la mésofaune du sol. Après avoir mis en évidence un processus d’assemblage de la communauté par niche écologique et non par dispersion stochastique, nous avons proposé un scénario adapté de la théorie des filtres pour la colonisation des terrils. La première phase de colonisation fait intervenir le groupe des espèces initiales fugitives sur les schistes nus. Cette première étape permet à des espèces rares dans l’environnement et des espèces exotiques de coloniser ces milieux hostiles. La deuxième étape intervient après un début de végétalisation et la communauté sur les terrils en friche présente des similitudes avec le bocage environnant. La troisième étape intervient sur des milieux boisés sur sols en cours de pédogénèse et fait intervenir des espèces locales de milieux similaires. L’abandon du terril conduit inévitablement à une banalisation des milieux. A la suite de cette étude de prospection, nous proposons aux maitres d’ouvrages gestionnaires de terrils de maintenir cette mosaïque de milieux afin de préserver des espèces remarquables<br>Coal tips are the indicators of the industrial past of the coal mining field of the Nord-Pas de Calais Region. This heap of waste of the coal mining look like islands of schists and sandstones in a limono-clayed ocean. The soil of the coal tip presents a landscaped and pedological break in the environment of the field. Besause of no reclamation, these coal tips offer a model of natural colonization for the fauna, the flora and the fonge. We chose sprintails communities as model of appropriation of a new biotope by the soil’s mesofauna. Having highlighted a process of niche assembly perspective and not a dispersal assembly perspective, we proposed a scenario adapted from the theory of filters for the colonization of coal tips. The first colonization phase with concern the naked schists . This first step allows rare species in the environment and exotic species to colonize these hostile area. The second stage intervenes after the beginning of natural revegetation and the community on the uncultivated coal tips shows similarity with the surrounding bocage. The third stage on afforested soils in court of pedogenesis brings in local species of similar vegetal cover. The abandonment of the coal tip drives inevitably to an homogenization of the area. Following this prospecting study, we recommand to the administrators of coal tips maintaining this mosaic of living environments to protect remarkable species

Les pressions sélectives sur les organismes étant en perpétuel changement, en conséquence de multiples facteurs tels que le changement climatique et l'introduction d'espèces exotiques, il est indispensable d’avoir une meilleure compréhension des dynamiques déterminant les distributions spatiales des espèces. L'évidence empirique montre que les interactions inter-spécifiques et l'évolution peuvent avoir des effets importants sur la distribution des espèces, individuellement ou simultanément. Il est donc nécessaire de disposer de modèles capables de décrire l'effet de ces facteurs afin de mieux comprendre les déterminants des distributions géographiques des espèces dans un monde qui change. Au cours de cette thèse, nous avons étudié les effets de l'adaptation à des gradients environnementaux dans deux scénarios d'interaction: dans un scénario mono-spécifique et dans le cas d'une communauté à deux espèces dont une proie et un prédateur. Dans une troisième partie, nous avons étudié les effets de l'adaptation à des pathogènes dans un scénario d'invasion où trois espèces interagissent : une population native et un compétiteur exotique co-introduit avec un pathogène. Les modèles étudiés révèlent les effets de l'adaptation et de l'interaction à travers des vitesses de propagation éco-évolutives qui dépendent fortement des capacités d'adaptation des espèces considérées. Nous discutons des implications de ces résultats pour la description et l’interprétation des modèles de distribution d'espèces (SDMs) utilisés actuellement<br>Selective pressures on organisms are constantly changing due to multiple factors, such as climate change and the introduction of exotic species. Empirical evidence shows that interspecific interactions and evolution can have important effects on species distributions, independently or simultaneously. We are thus in need of models capable of describing the effects of both these factors, in order to better understand the drivers of species geographical distributions in a changing world. In this thesis we explored the effects of adaptation to environmental gradients under two different interaction scenarios: in a monospecific context and for a two-species predator-prey community. In a third time, we studied the effects of adaptation to pathogens in an invasion scenario, where three species interact: a native population and an exotic competitor co-introduced with a pathogen. The studied models reveal the effects of adaptation and interaction through eco-evolutionary propagation speeds that are closely linked to the species' adaptation potentials. We discuss implications of these results for description and interpretation of currently utilized Species Distribution Models